Hidraulica: conservación de energía y cantidad de movimiento

PRÁCTICA No. 1
LEYES DE CONSERVACIÓN Y FUERZA ESPECÌFICA

LABORATORIO DE HIDRÁULICA DE CANALES ABIERTOS

JOSÉ JAVIER GÓMEZ HERRERA. 2060724
JESSIKA ANDREA HERRERA CAMPOS. 2060746
JOSE GONZÁLEZ PRADA. 20

Presentado a:
ARIEL SÁNCHEZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
FACULTAD DE INGENIERÍAS FÍSICO MECÁNICAS
ESCUELA DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE HIDRÁULICA
BUCARAMANGAMayo de 2009
1. INTRODUCCIÓN

Uno de los principales problemas que actualmente afecta a la humanidad es la escasez de agua, su contaminación, su mal tratamiento o el mal uso que se da, generado por la incapacidad de hacer que ésta fuente de vida llegue a los hogares de quienes la necesitamos, problema que se puede resolver acudiendo al estudio de materias como la mecánica de fluidos, lahidrología y nuestro tema de estudio la hidráulica.

En esta práctica de laboratorio se busca aplicar las leyes de conservación como la ley de conservación de energía específica y la de conservación del movimiento para encontrar las alturas con las que fluye el agua en determinados puntos de un canal rectangular y compararlas con las tomadas en el laboratorio, así como calcular la fuerza de empuje yestudiar el régimen del fluido antes y después de que se produzca el resalto hidráulico. También se quiere encontrar la energía específica del flujo para determinados caudales.

Los datos experimentales fueron tomados durante la realización de la práctica, se debe tener presente que hay datos que son estándares razón por la cual no fueron tomados en el laboratorio, como el ancho del canal devidrio rectangular en el cual se realizaron los experimentos el cual es de 41.2 [cm], y ahora, aplicando los conocimientos adquiridos en clase, buscamos encontrar dichos valores pero teóricos para compararlos, encontrar el error existente entre estos dos datos (experimentales y teóricos) y encontrar una fuente de error para tratar de disminuirlo.

Se elabora el informe con el fin de afianzar,aplicar y complementar los conocimientos teóricos adquiridos en la clase y observar su aplicación en la vida real.

2. PROCEDIMIENTO

PARTE A. Se establece un caudal, se desliza la compuerta hacia abajo del canal de vidrio creando un resalto hidráulico y se toman distancias como: y1=Altura del agua antes de la compuerta; h= la distancia entre el fondo del canal y la compuerta; y2= alturadespués del resalto; y3= altura después de que el agua se estabilice. Estos valores se encuentran teóricamente para compararlos y encontrar fuentes de error. PARTE B. Se introdujo en el canal un obstáculo triangular generando un cambio en el nivel del fondo del canal, se hacen separaciones de 4cm marcando sobre la cara externa del canal y se toma la altura entre el nivel del agua y el obstáculo ubicadoen el fondo. Con esto se pretende encontrar la energía específica, energía crítica, flujo sub crítico y súper crítico.

3. TABLAS DE DATOS

En la Tabla 1 se encuentran los datos de cada una de las alturas tomadas en PARTE A de esta práctica.

En la Tabla 2 se observan los datos de altura desde el nivel del agua hasta el obstáculo en forma triangular localizado en el fondo del canal,datos tomados durante la PARTE B de nuestra primera práctica.

PARTE A

Caudal [l/s] | 16.8 | 20.8 | 20.8 |
y1 [cm] | 16.2 | 23.7 | 31.8 |
h [cm] | 4.4 | 4.4 | 3.6 |
y2 [cm] | 2.8 | 3 | 2.4 |
y3 [cm] | 9.7 | 11.3 | 13.2 |
Tabla 1

PARTE B

Caudal [l/s] | 13.8 | 17.9 |
y1 [cm] | 6.5 | 7.5 |
y2 [cm] | 8.3 | 9.4 |
y3 [cm] | 4.3 | 5.3 |
y4 [cm] | 3.8 | 4.8 |
y5 [cm] | 3.4 |4.3 |
y6 [cm] | 3 | 4 |
y7 [cm] | 3 | 3.8 |
y8 [cm] | | 3.8 |
y9 [cm] | 9.8 | 11 |
y10 [cm] | 11.8 | 12.6 |
yc [cm] | 5 | 5.9 |
Tabla 2

4. TABLA DE RESULTADOS

Antes de tabular los resultados obtenidos después de realizar todos los cálculos correspondientes, mostraremos un cálculo tipo de cada uno de los datos encontrados y consignados en la Tabla 3 y Tabla 4 para la PARTE...